서울시내 청계천 유적에서 수집한 조선시대 소 뼈 추출 미토콘드리아 DNA D-loop 서열에 대한 유전학적 분석

Abstract

서론: 현재 사육되는 소는 약 10,000~15,000년 이전 전 세계 넓은 지역에 분포했던 야생소(Bos promogenius)가 가축화되어 유래하였을 것으로 추정되는데, 크게 혹이 있는 소(Bos indicus)와 혹이 없는 소(Bos taurus) 두 가지 종류로 나눌 수 있다. Bos taurus 에 속하는 우리나라 소는 현존하는 개체에 연구가 대부분 집중되어 있기 때문에 과거 역사적으로 우리나라에 존재했던 토종 소에 대한 유전학적 연구는 찾아보기 힘들다. 이에 본 연구에서는 우리나라 소 기원과 변천에 대한 보다 포괄적 이해를 얻기 위해 20세기 이전 한반도에서 사육되던 소 뼈를 고고학 발굴현장에서 얻어 이를 유전학적으로 분석하고자 하였다. 방법: 청계천에서 발굴된 조선시대 소 뼈에서 DNA를 추출한 후 중합효소연쇄반응을 통해 미토콘드리아 DNA D-loop 서열을 증폭시켰다. 증폭산물을 ligation한 후 Escherichia coli 세포 내로 형질전환하고, 이를 통해 복제된 DNA를 추출하여 공통서열을 결정한 다음 BLAST 프로그램을 이용해 유사한 서열을 가진 종을 최종 확인함으로써 실험결과를 검증함과 동시에 다른 소 유전형과의 유사성을 살펴보았다. 청계천 출토 소에서 추출한 미토콘드리아 DNA서열은 한우, 일본 흑소, 중국 소 등 GenBank에서 얻은 총 243개체의 유사서열과 함께 계통분석을 시도하였는데 Maximum Composite Likelihood법으로 지역 간 유전적 거리를 계산하였고, Neighbor-Joining 및 Maximum likelihood 법을 이용하여 계통수를 작성하였다. 결과 및 고찰: GenBank에 등록된 서열 중 청계천 조선 소에서 확인한 서열과 가장 유사한 것은 오스트리아에서 보고된 Bos taurus(AF022924.1) 이고 한국 소(AY337535.1)를 포함 한 기타 다양한 지역 소에서도 매우 높은 유전적 유사성을 볼 수 있었다. 청계천 출토 소는 Bos taurus Reference Sequence(BRS)와 비교해 봤을 때 모두 여덟 곳에서 (16138, 106, 169, 221, 587+C, 2536A, 9682C, 13310C) 차이를 보였는데 이로부터 이 소의 하플로그룹을 Bos taurus T3형으로 결정할 수 있었다. 청계천 소 미토콘드리아 DNA 서열을 기존 보고된 동아시아 각국의 소 서열과 함께 분석하여 그린 계통수를 보면 Neighbor-Joining 및 Maximum likelihood 법 모두에서 비슷한 양상을 보여주었다. 전체적으로 Bos taurus는 크게 두 집단으로 나뉘는데 청계천 출토 소와 함께 한우, 일본 및 일부 중국 소가 한 집단을 이루고, 나머지 중국 소들이 또 다른 집단을 이루는 모습을 볼 수 있었다. 이번 연구에서 얻어진 청계천 조선시대 소 DNA는 한반도 본토에서 출토된 20세기 이전 소 뼈에서 최초로 확인한 유전형인데 분석 결과 매우 다양한 유전학적 배경을 가진 품종이 역사적으로 한반도에 유입되어 장기간에 걸쳐 한우 품종 확립에 기여했을 가능성을 부정하기 어렵다.